华北水利水电大学
摘要：钢筋混凝土作为常见的混泥土材料，其应用频率最高，其耐久性更是直接关系到混凝土施工质量，从而影响建筑工程质量，所以如何提高钢筋混凝土耐久性成为了钢筋混凝土施工重要任务，由此可见钢筋混凝土耐久性对工程质量提升的重要性。另外，混凝土碳化也直接关系到混凝土结构性，碳化越严重混凝土结构稳定性越低，所以要尽可能减少混凝土碳化，提高混凝土耐久性，从而保证混凝土施工质量，促进建筑行业发展。对此，笔者根据相关工作经验，详细分析了混凝土碳化与钢筋混凝土耐久性。
关键词：混凝土碳化；钢筋混凝土耐久性；措施分析
“碳化现象”是混凝土结构中较为常见的问题现象，碳化越严重混凝土结构越不稳定，相应的混凝土耐久性也就越低，进而降低混凝土施工质量，使得建筑工程使用价值、使用寿命及安全性等难以得到保障。所以要不断优化混凝土结构、制作材料等，以提高混凝土尤其是钢筋混凝土质量，最终提高钢筋混凝土耐久性，保证建筑工程混凝土施工质量，延长建筑工程使用寿命和提高其使用价值、安全性等。基于此，下文先简单概述了混凝土碳化，然后分析了混凝土碳化对钢筋混凝土耐久性的影响，最后探讨了提高钢筋混凝土耐久性的有效措施，希望对实际的钢筋混凝土施工质量提升起到积极作用。
1混凝土碳化的简单概述
很多文献资料显示，混凝土主要由水泥、粗细骨料、水和外加剂制作而成，其中水泥的主要成分是CaO，具有很强的化学性质，在一定条件下能够与H2O（水）发生化学反应，形成化合物—— Ca（OH）2。从水泥与水的化学反应不难看出，水泥施工时是会发生碳化现象的，这在一定程度上对混泥土产生了化学腐蚀作用，使得空气中CO2气体渗透到混凝土内，最终导致混凝土结构稳定性下降。碳化过程实质上就是二氧化碳向混凝土内部逐渐扩散的过程，而二氧化碳本身就具有一定的腐蚀性，然后在与水接触的条件性发生化学反应，从而加快了混凝土腐蚀速度[1]。例如，在湿度为50%的环境中开展混凝土施工，那么混凝土发生碳化的速度会加快，当湿度达到100%时速度最快，所以混凝土施工必须在湿度小于20%的环境下进行，以尽可能减少碳化现象发生。还有资料显示，混凝土年龄直接关系到混凝土碳化值，即混凝土年龄越长则碳化值越高，相应的碳化发生率也就越高，反之则越低[1-2]。
2碳化对钢筋混凝土耐久性的影响
钢筋混凝土实质上就是钢筋和混凝土的综合体，两者是相互保护和相互影响的关系，即钢筋可以加固混凝土结构，而混凝土则能够保护钢筋不被腐蚀，所以如果混凝土出现碳化势必会保护钢筋表面的保护膜，从而腐蚀钢筋，降低钢筋的耐久性。调查显示，其未碳化的混凝土呈碱性，而混凝土中钢筋的钝化状态最低碱度pH值为11.5，为碳化混凝土能够起到保护作用，如果混凝土碳化后，其pH值为 8.5~9.5，直接导致孔溶液中氢离子数目增多，削弱混凝土对钢筋的保护作用，最终导致钢筋被锈蚀问题发生，降低整体钢筋混凝土耐久性，如果不及时解决，则会引发混凝土裂缝、坍塌等问题[2]。
3 提高钢筋混凝土耐久性的有效措施
3.1调整混凝土外部保护层厚度
混凝土外部的保护层能起到延长碳化和侵蚀物质留存的时间，同时，也能够起到提高混凝土结构抗膨胀等变形现象能力的作用，由此看来，调整混凝土外部保护层的厚度是可行的。需要注意的一点是，如果保护层太厚，就会出现负面的影响，如混凝土结构开裂等。
因此，在调整混凝土外部保护层厚度的过程中，要注意起合理性，避免保护层过厚，减少元件的有效高度的情况，因为这有可能会降低截面的负载水平，最终会使混凝土结构的表面出现裂缝，如果保护层太薄，依然会使钢筋材料被锈蚀，不仅会使钢筋和混凝土就难以结合，也会降低混凝土的耐火性[2-3]。
3.2提高施工材料质量
施工单位在施工过程中选用的水泥品质要符合GB175-2007所规定的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥，水泥的强度等级要始终高于p425。最好是选用含碱量、水化热低，干缩性小，耐热性、抗水性、抗腐蚀性和抗冻性良好的水泥[3]。
搅拌水泥用的水最好是要符合《混凝土拌和用水标准》，如果有难度的话，就要严格控制所用水的含碱量，尽量将其控制在0.6%以下，以防含碱量超标。选择骨料时，也要尽量选择质地较硬，表面较为粗糙，级配较好的碎石，确保碎石的含泥量在0.5%以下，如果选用的材料达不到这个标准，就要用清水去泥[4]。在砂的选择上，一般的施工单位比较倾向于河沙，这是符合标准的，但是砂的级配要尽量适应好所使用的粗骨料级配，同时，要控制砂的含泥量，将其控制在1.5%以内，它对含碱量也有相应的要求，即含碱量最高不能超过3.0kg/m3。
3.3严格控制水泥用量和水灰比
混凝土碳化的速度和其本身的密实度有着密切的关系，混凝土的密实度越高，碳化的速度就会越慢。因此，若想控制碳化的速度，就要控制混凝土本身的密实度，通常而言，都会采取控制水灰比的方法，降低混凝土的密度，那么相应的，混凝土的碳化速度也能够得到有效的控制[4]。一般情况下，施工单位也会选择通过提高水泥用量来解决此问题，但实用性不高。因此，本质上只有科学地控制混凝土的水灰才能有效地优化混凝土的内部结构。
3.4有效预防和处理混凝土碳化现象
首先，要根据施工的实际需求添加掺合料，通过外加剂的作用，使通过搅拌得到的胡您图更符合施工所需。其次，搅拌时，材料的配比、拌合物的坍落度都需要严格的把控，尽可能在满足泵送条件的前提下调整坍落度。最后，建设单位需要经常组织施工人员参加相关的日常培训和素质教育活动，提高施工工人在防止碳化和提升钢筋耐久性方面的技术和理论知识。
此外，还需要注意：针对深度超常碳化现象需要拆除关键结构元件；针对碳化深度还在可控范围内的，需要进行封闭处理；针对大范围、深度锈蚀部分需要进行除锈处理。
结语
总之，混凝土长期以来都是建筑工程施工的关键材料，其质量直接影响整个工程施工质量，故一直都备受关注及重视。“碳化”直接影响钢筋混凝土耐久性，作为建筑工程施工人员必须提高对混凝土碳化问题的重视度，并积极探索提高钢筋混凝土耐久性的有效措施。调整混凝土外部保护层厚度、提高施工材料质量、控制水泥用量和水灰比等，都是提高钢筋混凝土耐久性的有效措施，值得推广应用。
参考文献：
[1]陈兆伟.混凝土碳化与钢筋混凝土耐久性[J].建材与装饰，2019（35）：63-64.
[2]张珍雷. 气膜钢筋混凝土薄壳结构耐久性退化分析[D].河北工程大学，2019.
[3]徐晓蕾.试析混凝土碳化与钢筋混凝土耐久性[J].四川水泥，2018（11）：17.
[4]高向东. 混凝土桥梁碳化耐久性评估与提升研究[D].大连理工大学，2018.